CN109623448A - 一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法 - Google Patents

一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法，包括：基座、支撑座、夹具组件、支撑板、传动组件、升降机构、固定组件和辅助组件。支撑座固定安装在基座的安装槽中，滑动座组固定安装在支撑座的一侧，顶部安装有夹具组件和固定组件。升降机构为多个设置在滑动平台上的液压升降缸，液压升降缸的一端固定安装有支持板。夹具组件为三组，固定安装在滑动座组上，固定组件固定安装在支持板上，辅助组件包括：设置在缓冲垫块底部的压力传感器和设置在导轨组两端的限位块。通过控制器控制夹具组件的位置、高度、以及夹爪转动的角度，减少五金壳体在夹具的作用下出现的加工误差和变形。

Description

一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法
技术领域
本发明属于夹具设备领域，尤其是一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法。
背景技术
在零件生产领域中，五金壳体结构的加工过程中，由于质材、形状、曲面薄厚程度不同，在夹具的施力过大下尤其是圆形壳体，极易造成出现凹陷，折痕甚至壳体整体的变形，夹具施力过小则导致工件无法稳固固定，从而使加工精度无法保障，造成加工工序的复杂化，生产周期延长。
发明内容
发明目的：提供一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法，以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法，包括：
基座，固定安装在基座一侧的支撑座；
滑动座组，固定安装在支撑座的一侧，包括：设置在支撑座上的导轨组，设置在导轨组上方的滑动平台，设置在支撑座上的第二伺服电机组，以及设置在第二伺服电机组一端的丝杠组件；所述滑动平台的底部设置有滑槽，所述滑槽卡接在导轨组上；
升降机构，为多个设置在滑动平台上的液压升降缸，所述液压升降缸的一端固定安装有支持板；
夹具组件，为三组，固定安装在滑动座组上，包括：固定安装在支持板上的铰接座，固定安装在支持板上的支撑板组，连接在支撑板组一端的夹爪，连接在夹爪两侧的支撑板组，以及设置在支持板上的第一伺服电机组；所述支撑板组的两端开设有通孔，所述通孔中插接有连接销轴；所述支撑板组一端连接铰接座，另一端连接夹爪；所述支撑板组设置在铰接座的一端设置有传动组件，所述第一伺服电机组的动力输出端连接传动组件；
固定组件，固定安装在支持板上，包括：固定设置在支持板上的定位凸块和固定安装在支持板上的缓冲垫块；
辅助组件，包括：设置在缓冲垫块底部的压力传感器和设置在导轨组两端的限位块；所述第一伺服电机组和第二伺服电机组内部设置有编码器，所述压力传感器内部设置有敏感元件；所述压力传感器与所述第一伺服电机组和第二伺服电机组均通过电线连通控制器。
在进一步的实施例中，所述支撑座上还设置有三组光栅传感器，所述光栅传感器通过电线连通控制器，能够对工件的加工位置进行定位和测量。
在进一步的实施例中，所述传动组件包括：固定设置在销轴一端的圆形齿轮，设置在第一伺服电机组动力输出轴一端的圆形齿轮，以及设置在圆形齿轮上的传动链条，传动组件与第一伺服电机配合能够控制夹爪转动的角度。
在进一步的实施例中，所述导轨组为两个相互对称且平行的圆柱形导轨。
在进一步的实施例中，所述液压升降缸为伸缩式液压缸，所述液压升降缸的内部设置有活塞、活塞杆以及活塞密封圈；所述液压升降缸底部设置有控制阀，通过油管连通液压站，通过对液压站的控制能够精确的对液压升降缸进行控制。
在进一步的实施例中，所述控制阀为电动调节阀，外部设置有塑料保护壳，减少装置重量的同时保护供电线圈装置。
在进一步的实施例中，所述基座一侧开设有圆形安装槽和通孔，所述支撑座安装在所述安装槽中，所述通孔中贯穿有转动轴，所述转动轴固定安装在所述支撑座的底部，所述转动轴的另一端设置有转动电机，转动电机带动支撑座转动，能够根据加工需要转动工件。
在进一步的实施例中，所述夹爪内部设置有微调装置，所述微调装置包括：固定安装在夹爪上的壳体，安装在壳体内部的顶出轴，以及设置在顶出轴一端的调整垫块；所述顶出轴的内部设置有顶出螺钉、所述顶出螺钉的一端套接有螺套，另一端固定连接调整垫块，微调装置能够增加夹爪长期磨擦造成的短缺。
在进一步的实施例中，圆形五金壳体专用夹具的工作原理是：
S1、将壳体工件放置在固定组件上，使用光栅传感器对壳体工件进行检测，并将检测后的尺寸数据反馈至控制器；
S2、控制器根据尺寸数据向编码器发送指令使得第一伺服电机和第二伺服电机联动，调整夹具组件的位置和夹爪的转动角度；
S3、控制器根据尺寸数据向液压系统发出电信号，液压站收到信号后向升降机构中的控制阀发出电信号，从而调整控制向各个液压升降缸高度；
S4、工作人员可以根据壳体工件的材质预设一定的压力值，设置在缓冲垫块底部的压力传感器实时监控夹具组件对壳体工件的施力情况，超出预设值时向控制器发送警报；
S5、光栅传感器同时加工好的部位进行检测，把控加工精度和壳体质量，避免不良品的产生。检测合格后控制器控制转动电机转动支撑座对壳体工件进行下一位置的加工调整。
有益效果：本发明和现有技术相比 ，本发明具有以下优点：
1.通过滑动座可以控制夹爪和固定组件的位置，第一伺服电机组通过传动组件可以控制夹爪的转动角度，实现多种工件位置的调整以及圆形曲面的定位和固定。
2.升降机构与液压站连通，通过控制器控制液压系统可以实现加工角度和高低度的调整，减少加工工序。
3.控制器根据压力传感器返送的数值，实时调整夹爪的转动角度和升降机构的位置减少因夹爪施力不当造成的工件变形或者加工误差。
附图说明
图1是本发明五金壳体专用夹具结构示意图。
图2是本发明五金壳体专用夹具俯视图。
图3是本发明夹具组件后视图。
图4是本发明夹具组件侧视图。
图5是本发明夹爪微调结构示意图。
附图标记为：基座1、支撑座2、夹具组件3、支撑板30、连接轴31、夹爪32、铰接座33、传动链条34、第一伺服电机组35、滑动座4、滑动平台40、导轨组41、第二伺服电机组42、丝杠组件43、定位凸块5、液压升降缸6、缓冲垫块7、光栅传感器8、壳体工件9、微调装置10、调整垫块100、顶出轴101、顶出螺钉102、螺套103、壳体104。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
如图1至图4所示的一种圆形五金壳体专用夹具及其工作方法，包括：基座1、支撑座2、夹具组件3、支撑板30、连接轴31、夹爪32、铰接座33、传动链条34、伺服电机组、滑动座4、滑动平台40、导轨组41、丝杠组件43、定位凸块5、液压升降缸6、缓冲垫块7、压力传感器和光栅传感器8。
其中，基座1为钢制材料制成，一侧开设有圆形安装槽和通孔，支撑座2固定安装在基座1的安装槽中，通孔中贯穿有转动轴，转动轴固定安装在支撑座2的底部，另一端设置有转动电机，转动电机带动支撑座2转动，支撑座2的底部设置有减震装置。
滑动座4组固定安装在支撑座2的一侧，顶部安装有夹具组件3和固定组件，包括：导轨组41、滑动平台40、第二伺服电机组42和丝杠组件43。伺服电机组包括：控制夹爪32转动角度的第一伺服电机和控制夹具组件3水平位置变化的第二伺服电机组42。
导轨组41设置在支撑座2上，滑动平台40设置在导轨组41的上方，滑动平台40的底部设置有滑槽，滑槽卡接在导轨组41上；第二伺服电机组42设置在支撑座2上，丝杠组件43设置在第二伺服电机组42的一端。丝杠组件43包括：螺母、循环器和螺母，螺母套接在丝杆上，螺母内部设置有滚珠，螺母的一侧固定连接滑动平台40，第二伺服电机组42的动力经丝杠传动，从而使滑动平台40在导轨组41上滑动。
升降机构为多个设置在滑动平台40上的液压升降缸6，液压升降缸6的一端固定安装有支持板。
夹具组件3为三组，固定安装在滑动座4组上，满足圆形壳体工件9的固定需要，使其受力均匀，包括：铰接座33、支撑板30组、夹爪32、支撑板30组、第一伺服电机组35和传动组件。铰接座33固定安装在支持板上，支撑板30组固定安装在支持板上，夹爪32连接在支撑板30组的一端，支撑板30组连接在夹爪32的两侧，第一伺服电机组35设置在支持板上。支撑板30组的两端开设有通孔，通孔中插接有连接销轴；支撑板30组一端连接铰接座33，另一端连接夹爪32；支撑板30组设置在铰接座33的一端设置有传动组件，第一伺服电机组35的动力输出端连接传动组件；
固定组件固定安装在支持板上，包括：固定设置在支持板上的定位凸块5和固定安装在支持板上的缓冲垫块7，缓冲垫块7的底部设置有弹簧装置；
辅助组件包括：设置在缓冲垫块7底部的压力传感器和设置在导轨组41两端的限位块；第一伺服电机组35和第二伺服电机组42内部设置有编码器，压力传感器内部设置有敏感元件；压力传感器、光栅传感器8、第一伺服电机组35和第二伺服电机组42均通过电线连通控制器。
支撑座2上还设置有三组光栅传感器8，光栅传感器8通过电线连通控制器，能够对工件的加工位置进行定位和测量，并将加工数据反馈至控制器，实时把控加工精度和检测壳体的形态变化。
传动组件由固定设置在销轴一端的圆形齿轮，设置在第一伺服电机组35动力输出轴一端的圆形齿轮以及传动链条34组成，传动组件与第一伺服电机配合能够控制夹爪32转动的角度。
导轨组41为两个相互对称且平行的圆柱形导轨，导轨组41的一端开设有润滑油孔，在运行过程中能够对导轨端面进行润滑。
液压升降缸6为伸缩式液压缸，所述液压升降缸6的内部设置有活塞、活塞杆以及活塞密封圈；所述液压升降缸6底部设置有控制阀，通过油管连通液压站，通过对液压站的控制能够精确的对液压升降缸6进行控制。
控制阀为电动调节阀，外部设置有塑料保护壳，减少装置重量的同时保护供电线圈装置。
夹爪32在长期运行中与工件摩擦后会有一定的磨损，夹爪32内部设置有微调装置10，微调装置10包括：调整垫块100、顶出轴101、顶出螺钉102、螺套103和壳体104。。壳体104。固定安装在夹爪32上，顶出轴101安装在壳体104。的内部，调整垫块100设置在顶出轴101的一端，顶出轴101的内部设置有顶出螺钉102，顶出螺钉102的一端套接有螺套103，顶出螺钉102的另一端固定连接调整垫块100，夹爪32磨损后可使用六角扳手旋转顶出螺钉102，从而使顶出轴101箱左运动顶出调整垫块100；微调装置10能够增加夹爪32长期磨擦造成的短缺。
工作原理：
将壳体工件9放置在固定组件上，光栅传感器8对壳体工件9进行检测，并将检测后的尺寸数据反馈至控制器，控制器根据尺寸数据向编码器发送指令使得第一伺服电机和第二伺服电机联动，调整夹具组件3的位置和夹爪32的转动角度。控制器根据尺寸数据向液压系统发出电信号，液压站收到信号后向升降机构中的控制阀发出电信号，从而调整控制向各个液压升降缸6高度。
工作人员可以根据壳体工件9的材质预设一定的压力值，设置在缓冲垫块7底部的压力传感器实时监控夹具组件3对壳体工件9的施力情况，超出预设值时向控制器发送警报。光栅传感器8同时加工好的部位进行检测，把控加工精度和壳体质量，避免不良品的产生。检测合格后控制器控制转动电机转动支撑座2对壳体工件9进行下一位置的加工调整。
通过第二伺服电机带动滑动平台40控制夹爪32和固定组件的位置，满足不同尺寸的工件的需要，第一伺服电机组35带动传动组件控制夹爪32的转动角度，实现多种型号、厚度工件位置的调整以及复杂曲面的定位和固定。
升降机构与液压站连通，通过控制器控制液压系统可以实现加工角度和高低度的调整，减少人工操作量和减少加工工序，缩短生产周期。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，包括：
基座，固定安装在基座一侧的支撑座；
滑动座组，固定安装在支撑座的一侧，包括：设置在支撑座上的导轨组，设置在导轨组上方的滑动平台，设置在支撑座上的第二伺服电机组，以及设置在第二伺服电机组一端的丝杠组件；所述滑动平台的底部设置有滑槽，所述滑槽卡接在导轨组上；
升降机构，为多个设置在滑动平台上的液压升降缸，所述液压升降缸的一端固定安装有支持板；
夹具组件，为三组，固定安装在滑动座组上，包括：固定安装在支持板上的铰接座，固定安装在支持板上的支撑板组，连接在支撑板组一端的夹爪，连接在夹爪两侧的支撑板组，以及设置在支持板上的第一伺服电机组；所述支撑板组的两端开设有通孔，所述通孔中插接有连接销轴；所述支撑板组一端连接铰接座，另一端连接夹爪；所述支撑板组设置在铰接座的一端设置有传动组件，所述第一伺服电机组的动力输出端连接传动组件；
固定组件，固定安装在支持板上，包括：固定设置在支持板上的定位凸块和固定安装在支持板上的缓冲垫块；
辅助组件，包括：设置在缓冲垫块底部的压力传感器和设置在导轨组两端的限位块；所述第一伺服电机组和第二伺服电机组内部设置有编码器，所述压力传感器内部设置有敏感元件；所述压力传感器与所述第一伺服电机组和第二伺服电机组均通过电线连通控制器。
2.根据权利要求1所述的一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，所述支撑座上还设置有三组光栅传感器，所述光栅传感器通过电线连通控制器。
3.根据权利要求1所述的一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，所述传动组件包括：固定设置在销轴一端的圆形齿轮，设置在第一伺服电机组动力输出轴一端的圆形齿轮，以及设置在圆形齿轮上的传动链条。
4.根据权利要求1所述的一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，所述导轨组为两个相互对称且平行的圆柱形导轨。
5.根据权利要求1所述的一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，所述液压升降缸为伸缩式液压缸，所述液压升降缸的内部设置有活塞、活塞杆以及活塞密封圈；所述液压升降缸底部设置有控制阀，通过油管连通液压站。
6.根据权利要求5所述的一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，所述控制阀为电动调节阀，外部设置塑料保护壳。
7.根据权利要求1所述的一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，所述基座一侧开设有圆形安装槽和通孔，所述支撑座安装在所述安装槽中，所述通孔中贯穿有转动轴，所述转动轴固定安装在所述支撑座的底部，所述转动轴的另一端设置有转动电机，转动电机带动支撑座转动。
8.根据权利要求1所述的一种圆形五金壳体专用夹具，其特征在于，所述夹爪内部设置有微调装置，所述微调装置包括：固定安装在夹爪上的壳体，安装在壳体内部的顶出轴，以及设置在顶出轴一端的调整垫块；所述顶出轴的内部设置有顶出螺钉、所述顶出螺钉的一端套接有螺套，另一端固定连接调整垫块。
9.一种圆形五金壳体专用夹具的工作方法，其特征在于，工作原理是：
S1、将壳体工件放置在固定组件上，使用光栅传感器对壳体工件进行检测，并将检测后的尺寸数据反馈至控制器；
S2、控制器根据尺寸数据向编码器发送指令使得第一伺服电机和第二伺服电机联动，调整夹具组件的位置和夹爪的转动角度；
S3、控制器根据尺寸数据向液压系统发出电信号，液压站收到信号后向升降机构中的控制阀发出电信号，从而调整控制向各个液压升降缸高度；
S4、工作人员可以根据壳体工件的材质预设一定的压力值，设置在缓冲垫块底部的压力传感器实时监控夹具组件对壳体工件的施力情况，超出预设值时向控制器发送警报；
S5、光栅传感器同时加工好的部位进行检测，把控加工精度和壳体质量，避免不良品的产生；检测合格后控制器控制转动电机转动支撑座对壳体工件进行下一位置的加工调整。
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